朱士才
【摘 要】我們?cè)诟咧形锢韺W(xué)習(xí)過程中,往往會(huì)存在解題思路不到位、抽象思維以及微元法不能靈活使用等情況,致使解題過程出現(xiàn)卡頓而影響我們解答物理試卷的心情。由此我們可以看出,如果我們?cè)诟咧形锢韺W(xué)習(xí)階段能夠掌握并靈活運(yùn)用物理中的微元法,那么我們的物理學(xué)習(xí)將會(huì)變得格外輕松,也能夠使得我們物理成績(jī)大幅度提升。因此我就根據(jù)自我在高中物理學(xué)習(xí)的過程為例,為同學(xué)們講解微元法如何在高中物理中貫徹落實(shí)。
【關(guān)鍵詞】高中;物理;微元法
在高中物理學(xué)習(xí)過程中,尤其是在解答物理大題過程中,通常是對(duì)其中的某一個(gè)過程或者是物體的某一種狀態(tài)進(jìn)行考慮,但是可能會(huì)存在此物理量在其過程中一直處于狀態(tài)不變,也有可能是時(shí)刻都在發(fā)生變化。因此對(duì)于這種物體的受力或者是狀態(tài)探究,需要我們能夠?qū)⑵湔w過程拆分成許許多多細(xì)小的部分或者是將長(zhǎng)過程分成幾個(gè)短小過程,這些短小的過程和細(xì)微的物體就被稱之為“微元”,這種方法也就是“微元法”。微元法在物理學(xué)習(xí)中,尤其是物理解題過程中應(yīng)用十分廣泛,它能夠有效探究物體連續(xù)變化的過程,例如,研究物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)。
一、掌握微元法的基本論述
微元法在我們學(xué)生高中物理解題過程中作用十分明顯,它能夠幫助解答一些較為棘手的問題。那么我們就從根本上、定義上分析微元法的基本要點(diǎn)?!拔ⅰ币簿褪钦f其過程十分迅速,物理過程很短暫,“元”就是描繪一個(gè)較為整體獨(dú)立的個(gè)體,其并不是分散無規(guī)律的,是將其從另一個(gè)較大的整體取出來的,再通過分析探索發(fā)現(xiàn)其中的奧秘與內(nèi)在聯(lián)系,以小見大地了解掌握整個(gè)物理大過程。從某種意義上來講,微元法與高數(shù)中積分極限相類似,用法也是大同小異。例如,物理教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加注重人性化設(shè)計(jì),其中的知識(shí)面更加全面與系統(tǒng)化,各方面的知識(shí)點(diǎn)的歸納總結(jié)更加科學(xué)合理。在高中階段對(duì)于光學(xué)、電學(xué)的學(xué)習(xí)更加廣泛、深入,刪減了一些對(duì)于高中階段學(xué)生們難以接受的知識(shí)點(diǎn),拋棄了一些繁瑣枯燥的文字,添加了一些與時(shí)俱進(jìn)的熱門圖片與案例。
一個(gè)半徑為r的光滑的1/4光滑圓面放在桌上,在球面平鋪一光滑鐵鏈,A在上段頂點(diǎn),B在下端頂點(diǎn),同時(shí)B不接觸地面,其長(zhǎng)度質(zhì)量為M,求鐵鏈A端的拉力T。
解答:以鐵鏈為研究對(duì)象,但是其鐵鏈長(zhǎng)度不改變的情況下,考慮其受力分析就需要用到微元法,把其中的每一個(gè)鐵鏈小段看成是一個(gè)整體,考慮其受力情況,最后根據(jù)平衡受力分析得出整個(gè)鐵鏈的受力情況。具體操作即為在鐵鏈上取一小段△L,探討其具體受力情況。
二、落實(shí)微元法的具體應(yīng)用
我們使用微元法就如同于使用“質(zhì)量細(xì)小單元”的概念,我們?cè)谖锢泶箢}的解題過程中,要時(shí)刻謹(jǐn)記對(duì)微元法的較好使用,對(duì)于其具體用法前面也概述一二,需要我們?cè)谄溥^程中能夠?qū)⒁粋€(gè)較大的整體拆分成許許多多細(xì)微單元,再以求極限的方法求出其整體受力情況。這樣簡(jiǎn)潔的學(xué)習(xí)思路能夠讓原本枯燥的物理學(xué)習(xí)課堂變得生動(dòng)活潑了,也讓充滿好奇心的我們更加積極、主動(dòng)地參與到課堂學(xué)習(xí)中去。利用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源容量大、內(nèi)容豐富且多樣,為我們更好地學(xué)習(xí)營(yíng)造一個(gè)良好的氛圍,帶領(lǐng)我們通過使用微元法掌握到物理學(xué)習(xí)的輕松愉悅,進(jìn)入相應(yīng)的情境中去,這樣有利于讓激發(fā)我們學(xué)習(xí)物理興趣,激發(fā)積極思考,還能夠讓我們更加容易接受新知識(shí)的同時(shí),也鞏固了基礎(chǔ)。
例如,船長(zhǎng)l,質(zhì)量為a在靜止的水面上停滯,一個(gè)人質(zhì)量為m站在船上面,水的阻力忽略不計(jì),船以水面為參考系走了多少米?
分析:人在船上走動(dòng)的過程中,將船和人看為一個(gè)整體,其整體受力為零。然后可以根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律可得,假設(shè)人在穿上走了T時(shí)間,這段時(shí)間人一直都是勻速直線運(yùn)動(dòng),那么將可以計(jì)算出船位移,從而可以算出船相對(duì)于水面走了多少米。
三、突出微元法的抽象思維
我們學(xué)生由初中較為基礎(chǔ)的物理學(xué)習(xí)階段過渡到高中深入的抽象物理學(xué)習(xí),難免會(huì)感到不適應(yīng),同時(shí)也會(huì)讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)的過程中感到無力、困頓。因此,希望我們要注重培養(yǎng)自身的抽象思維能力,這就需要對(duì)微元法的貫徹落實(shí)使用。例如運(yùn)用多媒體教學(xué)方式,能夠讓我們能夠在一開始就能夠?qū)Τ橄笫挛镉幸欢ǖ牧私?,同時(shí)主要是以調(diào)動(dòng)我們?cè)谖锢韺W(xué)習(xí)過程中的熱情與積極性,讓我們能夠以更加飽滿的姿態(tài)地參與到高中物理學(xué)習(xí)中。
在新型的高中物理學(xué)習(xí)過程中,如果我們能夠充分掌握微元法的技巧精髓,那么對(duì)于我們高三學(xué)生們來說尤為重要,就能夠?yàn)槲覀兤渌愋偷奈锢泶箢}爭(zhēng)取實(shí)踐,同時(shí)能夠?qū)⒏咧姓麄€(gè)階段的物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)地整理起來,并注重對(duì)物理學(xué)中的電學(xué)與磁學(xué)相關(guān)方面進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的著重梳理工作,同時(shí)可以在后期的復(fù)習(xí)過程中安排一系列的發(fā)散性思考問題幫助我們培養(yǎng)自我的抽象思維能力,并且水平能有較為明顯的提升。通過此種方式,不僅培養(yǎng)了思維嚴(yán)謹(jǐn)理性的我們學(xué)生,還圓滿地完成了高中物理學(xué)業(yè)。
在高中物理學(xué)習(xí)過程中,隨著學(xué)業(yè)的加重,物理學(xué)習(xí)的難度也會(huì)大大提升。如果在此時(shí)我們能夠靈活運(yùn)用“微元法”這一物理解題技巧,那么我們的物理成績(jī)將會(huì)突飛猛進(jìn),也就不會(huì)再懼怕有一定難度的物理大題。endprint